近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所資源昆蟲生物學(xué)與飼養(yǎng)團(tuán)隊(duì)與美國(guó)加州大學(xué)河濱分校及埃塞俄比亞巴赫達(dá)爾大學(xué)合作,初步解析了蜜蜂先天免疫系統(tǒng)應(yīng)答蜂螨感染的機(jī)制,為深入理解蜜蜂抗螨分子機(jī)理和抗螨特性定向育種提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《分子和細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)(Molecular & Cellular Proteomics)》上。
蜂螨是嚴(yán)重威脅蜜蜂健康的體表寄生蟲,是導(dǎo)致蜂群數(shù)量下降的首要因素。螨害已侵染全球大多數(shù)蜜蜂種群,成為世界蜂業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的主要挑戰(zhàn)。在長(zhǎng)期與蜂螨協(xié)同生存的過程中,有些蜜蜂種群形成了一系列蜂螨耐受特點(diǎn),如抗螨的中華蜜蜂、耐螨的非洲蜜蜂和蜂螨易感的意大利蜜蜂。而先天免疫系統(tǒng)是動(dòng)物機(jī)體的最重要的防御系統(tǒng),對(duì)缺乏適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的蜜蜂尤為關(guān)鍵。因此,具有不同耐受能力的蜜蜂淋巴體液是破解蜜蜂抗螨能力差異的關(guān)鍵。
本研究進(jìn)行了一系列相互關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn),從行為分析比較不同蜂種和級(jí)型的蜜蜂幼蟲對(duì)螨的吸引力,研究發(fā)現(xiàn)不論是幼蟲性別還是蜂種,6日齡幼蟲總是最吸引蜂螨的取食。進(jìn)而通過比較最具吸引力的幼蟲的揮發(fā)性物質(zhì),以測(cè)試它們是否可以被螨蟲用來選擇寄主,發(fā)現(xiàn)不同年齡的幼蟲揮發(fā)性化合物的豐度不同,并且這些化合物在不同蜂種和級(jí)型之間也差異顯著。進(jìn)而利用蛋白質(zhì)組學(xué)手段闡明潛在抗性和易感寄主幼蟲之間的生理差異,比較了三種蜜蜂以及兩種級(jí)型的幼蟲對(duì)蜂螨寄生的血淋巴蛋白質(zhì)組,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過蜂螨寄生的幼蟲,其免疫和應(yīng)激相關(guān)基因一致高表達(dá),而蜂螨耐受的蜂種具有更強(qiáng)的免疫反應(yīng)。該研究不僅提供了蜜蜂先天免疫系統(tǒng)應(yīng)答蜂螨感染的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),而且為未來的蜜蜂抗螨特性定向育種提供了理論依據(jù)。
該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目支持。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.mcpro.2022.100257